uma rainha fundadora acacia-ant corta seu primeiro buraco de entrada no espinho inchado no qual ela vai começar sua colônia, o primeiro Espinho feito por esta jovem formiga-acácia em Veracruz, México, 1962.
Dan Janzen
Durante seus estudos de doutorado na década de 1960, Dan Janzen, agora, Thomas G. e Louise E. DiMaura Prazo Cadeira no Departamento de Biologia, re-descrever o que se tornou um clássico exemplo de mutualismo biológica: a relação obrigatória entre as formigas-acácia e as suas árvores hospedeiras. As árvores de acácia produzem estruturas especializadas para abrigar e alimentar a colônia de formigas, e as formigas, por sua vez, defender a árvore contra herbívoros.
In a recent study in Proceedings of the National Academy of Sciences, colleagues of Janzen’s in the biology department discover a genetic mechanism that programs the plant side of the ant-acacia relationship. Scott Poethig, The John H. and Margaret B. Fassitt Professor de Biologia, e de Arão, Leichty, GR’18, mostrou que estas espécies de acacia desenvolver as características necessárias para alimentar a colônia de formigas—oco inchado espinhos para abrigá-los, e nectaries e rico em nutrientes folheto de dicas chamado Beltian corpos para alimentá-los como parte integrante de uma idade-dependente fenômeno no desenvolvimento da planta.
“há um custo associado com a fabricação desses traços”, diz Poethig, autor sênior no relatório, “mas a planta precisa deles, caso contrário é um caso perdido. Então há uma troca a acontecer. E o que descobrimos é que esses traços parecem ter evoluído na parte de trás de um caminho pré-existente que governa uma transição de desenvolvimento nas plantas.”
Leichty, agora um pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Davis, diz: “Quando investigamos a literatura, descobrimos que muitas estratégias de defesa de plantas são dependentes da idade. É contra-intuitivo porque você acha que as plantas jovens gostariam de começar a fazer essas estruturas imediatamente para que elas não fossem comidas, mas nossas descobertas, bem como a lógica profunda sugerem que há restrições biológicas em fazê-las.”
to study the traits in the context of plant development, Poethig and Leichty gathered acacia seeds from online sellers in Belize and from Janzen himself. Eles observaram o que Janzen tinha visto na natureza meio século antes.
“com certeza, os traços aparecem, mas não imediatamente”, diz Leichty.
Depois de obter a primeira sequência do genoma de uma Vachellia espécies, os pesquisadores olhou especificamente para determinados microRNAs —curto, não-codificantes seções do genoma—miR156 e miR157, que anteriormente haviam encontrado para ser associado com controlar o desenvolvimento de temporização de traços de outras espécies de plantas.
Como o inchaço espinho e outra formiga – atrair traços começaram a aparecer na acácia, os níveis de miR156 e miR157 diminuiu, e os níveis de proteína diferentes fatores de transcrição, reprimida por esses microRNAs maior.
para ter uma noção de como a regulação destes traços pode ter surgido evolucionariamente, os pesquisadores exploraram outras espécies de acácia que não fazem corpos Beltianos ou espinhos inchados, mas fazem nectários em suas folhas. Nestas espécies, como nas antacácias, o declínio de miR156 coincidiu com o aparecimento dos nectários. A semelhança entre as acácias a este respeito sugere que o caminho existente foi cooptado para regular os outros traços que são necessários para um guarda—costas saudável—espinhos inchados e boa comida-os pesquisadores dizem.
To Janzen, The finding is supporting of his field discoveries, making a case for the blending of field and lab investigations.
“eu observei e perguntei Por quê”, diz Janzen. De Poethig e Leichty, ele observa: “eles assistiram e perguntaram como.”